Опір матеріалу.

Дізнаємось

            План заняття:

1. Опір матеріалів.

Опір матеріалів – це наука про інженерні методи розрахунків на міцність, жорсткість і стійкість деталей машин та конструкційних споруд.

Міцність – це здатність конструктивного елемента витримувати задані навантаження не руйнуючись при цьому.

Жорсткість – це здатність конструктивного елемента деформуватися під дією зовнішнього навантаження так, щоб величина деформацій не перевищувала визначеної, наперед заданої, допустимої величини.

Стійкість – це здатність конструкцій або ж її елемента зберігати в процесі експлуатації певну, попередньо задану, форму пружної рівноваги. Перші теоретичні і дослідні вивчення міцності конструкцій були знайдені ще в роботах італійського вченого, інженера (а більше відомого як художника) Леонарда да Вінчі (1452 – 1519 рр.).

Формування опору матеріалів., як науки, пов'язують з ім'ям другого італійського вченого, в працях якого було вперше дано вирішення задачі міцності при згині балок в залежності від їх розмірів і величини діючого навантаження, Галілео Галілей (1564 – 1642 рр.) отримав не тільки теоретичні обґрунтування, а проводив експериментальні дослідження. В 1678 р. англійський вчений Роберт Гук на основі експериментальних досліджень встановив залежність, яка лягла в основу науки про опір матеріалів і стала відома, як закон Гука, за яким деформування пружного тіла пропорційне діючому на нього зусиллю.

Швидкий розвиток промислового будівництва на кінці 18-го і початку 19‑го століть викликав і не менш бурхливий розвиток науки про опір матеріалівІ тут необхідно назвати таких вчених як Нав'є, Копій, Пуансон, Бресе, Ейлер, Ломоносов, Остроградський, Гадолін, Журавський, Ясинський і цілий ряд інших.

Кінець 19-го і 20-го сторіччя значний внесок у розвиток механіки і в розширення наукових положень науки про опір матеріалів зробили такі вчені: Бубнов, Крилов, Гальоркін, Кирпичов, Тимошенко, Беляєв, Феодосьєв, Біргер, Писаренко і інші.

Сучасний курс опру матеріалів включає в себе розрахунки на міцність таких основних форм як: брус (або стержень), пластина, оболонка, масив.

Стрижнем (брусом) – називається тіло у якого один розмір (довжина) значно перевищує два інших (поперечних) розміри.

В машинах і спорудах зустрічаються стержні прямолінійні, криволінійні, суцільні і пустотілі, товстостінні і тонкостінні, постійного і змінного поперечного перерізу.

Прикладом прямолінійного стержня є – вісь, вал, балка; криволінійного –крюк вантажопідйомного крану, ланка ланцюга, арка та ін.

Пластиною – називається конструктивний елемент у якого один розмір (товщина) значно менший двох інших розмірів.

Пластинами можна вважити плоскі днища і кришки резервуарів, диски турбомашин та ін. Пластини бувають як прямокутні, так і круглі.

Оболонка – це тіло обмежене криволінійними поверхнями, що розташовані на близькій відстані одна від іншої.

Поверхня, що ділить товщину оболонки на рівні частини називається серединною.

По формі серединної поверхні оболонки розділяють на: циліндричні, конічні, шарові та ін.

Якщо серединна поверхня є площина то така оболонка буде являти собою пластинку.

Таким чином оболонка є більш загальною фігурою для такого типу тіл. Тіла, у яких всі три розміри величини одного порядку, називаються масивами, або ж масивними тілами.

При розв'язуванні задач міцності, жорсткості чи стійкості в курсі опору матеріалів використовується досить не складний математичний апарат. Це досягається за рахунок введення в теорії курсу цілого ряду гіпотез.



Поняття про деформації. Під деформаціями розуміють будь-які зміни розмірів або форми тіла. Деформації можуть бути абсолютні та відносні (коли їх вимірюють відношенням зміни величини до її початкового значення). У більшості випадків деформація тіла складається з двох частин: пружної та пластичної (залишкової). Пружні – це деформації, які зникають при розвантаженні тіла. Пластичні – такі, що залишаються після розвантаження. За нормальної експлуатації інженерних конструкцій не допускаються пластичні деформації, коли розміри і форми елементів конструкцій незворотно змінюються. Визначення умов виникнення та зростання пластичних деформацій має велике значення для знаходження тих навантажень, які безпечно можуть передаватися на конструкцію.

Навчимось

Обчислювати силу опору матеріалів.

Проблемні питання

Д.з.

Доступно тільки для зареєстрованих користувачів